Селен подавляет стафилококк на материале имплантатов

Селен — недорогой элемент, который естественным образом присутствует в организме и обладает антибактериальными свойствами. Однако его ранее не пробовали использовать в качестве антибиотического покрытия для материалов медицинских устройств. В новом исследовании инженеры из Университета Брауна сообщают, что нанесение наночастиц селена на поликарбонат (материал катетеров и эндотрахеальных трубок) привело к значительному снижению популяций культивируемых бактерий Staphylococcus aureus — иногда до 90%.

Цель — предотвратить образование бактериями биоплёнки, устойчивой к антибиотикам. Как отметил старший автор статьи, профессор Томас Вебстер, нанесение селена может дать больше времени для безопасного использования трубки у пациента. Кроме того, селен — рекомендованный нутриент, который в используемых концентрациях должен быть безвреден, и он значительно дешевле серебра, текущего стандарта для антибактериальных покрытий.

Исследование селена

Для исследования наночастицы селена двух диапазонов размеров наносили на поликарбонат. Часть образцов подвергли «тесту на липкую ленту» для проверки прочности покрытия и эффективности сниженной концентрации селена.

Измерения показали, что после теста меньшие наночастицы лучше удерживались на поликарбонате, чем крупные.

Ключевой эксперимент: культуру стафилококка подвергали воздействию:

  • необработанного поликарбоната (контроль),
  • поликарбоната с покрытием из крупных или мелких наночастиц,
  • аналогичных покрытий, прошедших тест на ленте.

Результаты:

  • Все четыре типа покрытий с селеном значительно снижали популяцию стафилококка через 24, 48 и 72 часа по сравнению с контролем.
  • Наибольший эффект (снижение >90% через 24 часа и до 85% через 72 часа) показали неповреждённые покрытия любого размера частиц.
  • Среди покрытий, прошедших тест на ленту, более эффективными были покрытия с меньшими наночастицами.
  • Популяции бактерий на всех покрытых образцах достигали пика к 48 часам, но к 72 часам снова резко снижались.

Следующий шаг — тестирование на животных (in vivo), чтобы проверить работу покрытий в условиях наличия большего количества питательных веществ для бактерий и иммунного ответа организма.

Технология лицензирована компанией Axena Technologies, основанной бывшими аспирантами.